AQS

AQS代码

//核心属性
static final class Node {

        static final Node SHARED = new Node();

        static final Node EXCLUSIVE = null;


        static final int CANCELLED =  1;

        static final int SIGNAL    = -1;

        static final int CONDITION = -2;

        static final int PROPAGATE = -3;


        volatile int waitStatus;


        volatile Node prev;

  
        volatile Node next;


        volatile Thread thread;


        Node nextWaiter;


        final boolean isShared() {
            return nextWaiter == SHARED;
        }

        final Node predecessor() throws NullPointerException {
            Node p = prev;
            if (p == null)
                throw new NullPointerException();
            else
                return p;
        }

        Node() {    // Used to establish initial head or SHARED marker
        }

        Node(Thread thread, Node mode) {     // Used by addWaiter
            this.nextWaiter = mode;
            this.thread = thread;
        }

        Node(Thread thread, int waitStatus) { // Used by Condition
            this.waitStatus = waitStatus;
            this.thread = thread;
        }
    }


    private transient volatile Node head;


    private transient volatile Node tail;


    private volatile int state;

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AQS（抽象的队列同步器）

AQS是抽象队列同步器，定义了一套多线程访问共享资源的同步器框架，许多同步类实现都依赖于它。

AQS是一个抽象类，当我们继承AQS去实现自己的同步器时，要做的仅仅是根据自己同步器需要满足的性质实现线程获取和释放资源的方式（修改同步状态变量的方式）即可，至于具体线程等待队列的维护（如获取资源失败入队、唤醒出队、以及线程在队列中行为的管理等），AQS在其顶层已经帮我们实现好了，AQS的这种设计使用的正是模板方法模式。

AQS支持线程抢占两种锁——独占锁和共享锁：

独占锁：同一个时刻只能被一个线程占有，如ReentrantLock，ReentrantWriteLock等，它又可分为：
1. 公平锁：按照线程在队列中的排队顺序，先到者先拿到锁
2. 非公平锁：当线程要获取锁时，无视队列顺序直接去抢锁，谁抢到就是谁的
共享锁：同一时间点可以被多个线程同时占有，如ReentrantReadLock，Semaphore等

AQS的所有子类中，要么使用了它的独占锁，要么使用了它的共享锁，不会同时使用它的两个锁。

AQS的核心思想

线程请求共享资源，如果被请求的共享资源空闲，则将当前请求资源的线程设置为有效的工作线程，并将共享资源设置为锁定状态，如果被请求的共享资源被占用，查看是否是当前线程占用，不是就把线程放入等待唤醒队列中，是的话进行锁重入；

线程阻塞等待以及被唤醒时锁分配的机制，这个机制AQS是用CLH队列锁实现的，即将暂时获取不到锁的线程加入到队列中。 CLH（Craig，Landin，and Hagersten）队列是一个虚拟的双向队列（本质是双向链表），虚拟的双向队列即不存在队列实例，仅存在节点之间的关联关系。 AQS是将每一条请求共享资源失败的线程封装成一个CLH队列的一个结点（Node），来实现锁的分配。

用大白话来说，AQS就是基于CLH队列，用volatile修饰共享变量state，线程通过CAS去改变状态符state，成功则获取锁成功，失败则进入等待队列，等待被唤醒。

注意：AQS是自旋锁：在等待唤醒的时候，经常会使用自旋（while(!cas())）的方式，不停地尝试获取锁，直到被其他线程获取成功

实现了AQS的锁有：自旋锁、互斥锁、读锁写锁、条件产量、信号量、栅栏都是AQS的衍生物